het volgende essay is herdrukt met toestemming van The Conversation, een online publicatie over het laatste onderzoek.
De Pacific Northwest is bekend om veel dingen—zijn bier, zijn muziek, zijn mythische wezens met grote voeten. De meeste mensen associëren het niet met aardbevingen, maar dat zouden ze wel moeten doen., Het is de thuisbasis van de Cascadia megathrust fault die 600 mijl loopt van Noord-Californië tot aan Vancouver Island in Canada, verspreid over verschillende grote grootstedelijke gebieden, waaronder Seattle en Portland, Oregon.
deze geologische fout was relatief rustig in het recente geheugen. Er zijn niet veel grote aardbevingen geweest langs de Cascadia megathrust, zeker niets dat een catastrofale gebeurtenis als de 1989 Loma Prieta aardbeving langs de actieve San Andreas in Californië zou kunnen evenaren. Dat betekent niet dat het stil blijft., Wetenschappers weten dat het potentieel heeft voor grote aardbevingen – zo groot als magnitude 9.
geofysici weten al meer dan tien jaar dat niet alle delen van de Cascadia megathrust fout zich hetzelfde gedragen. De noordelijke en Zuidelijke secties zijn veel meer seismisch actief dan de centrale sectie—met frequente kleine aardbevingen en grondvervorming die bewoners niet vaak opmerken. Maar waarom bestaan deze variaties en wat veroorzaakt ze?,
ons onderzoek probeert deze vragen te beantwoorden door beelden te construeren van wat er diep in de aarde gebeurt, meer dan 100 kilometer onder de breuk. We hebben regio ‘ s geïdentificeerd die onder deze actieve secties oprijzen, waarvan we denken dat ze leiden tot waarneembare verschillen langs de Cascadia breuk.
Cascadia en de’echt grote’
De subductiezone van Cascadia is een gebied waar twee tektonische platen botsen. De Juan De Fuca, een kleine oceanische plaat, wordt gedreven onder de Noord-Amerikaanse plaat, op de top waarop de continentale VS zit.,
Subductiesystemen-waarbij een tektonische plaat over een andere glijdt—zijn in staat om ‘ s werelds grootste bekende aardbevingen te veroorzaken. Een goed voorbeeld is de Tohoku aardbeving van 2011 die Japan deed schudden.
Cascadia is seismisch zeer stil in vergelijking met andere subductiezones—maar is niet volledig inactief. Onderzoek wijst uit dat de breuk scheurde bij een magnitude 9.0 gebeurtenis in 1700. Dat is ongeveer 30 keer krachtiger dan de grootste voorspelde San Andreas aardbeving. Onderzoekers suggereren dat we binnen de ongeveer 300-tot 500-jaar venster waarin een andere grote Cascadia gebeurtenis kan plaatsvinden.,
elk jaar vinden er in het noorden en zuiden van Cascadia veel kleinere onbeschadigde en onbesmette gebeurtenissen plaats. In Centraal Cascadia, dat ten grondslag ligt aan het grootste deel van Oregon, is er echter weinig seismiciteit. Waarom zou dezelfde fout zich in verschillende regio ‘ s anders gedragen?
de afgelopen tien jaar hebben wetenschappers verschillende aanvullende waarnemingen gedaan die variaties langs de breuk aan het licht brengen.
men heeft te maken met plaatvergrendeling, die ons vertelt waar de spanning zich ophoopt langs de breuk., Als de tektonische platen zijn vergrendeld—dat wil zeggen, echt aan elkaar geplakt en niet in staat om langs elkaar te bewegen—stress bouwt. Uiteindelijk kan die stress snel worden vrijgegeven als een aardbeving, met de grootte afhankelijk van hoe groot de patch van breuk die scheurt is.
geologen zijn onlangs in staat geweest om honderden GPS-monitoren in Cascadia te gebruiken om de subtiele gronddeformaties vast te leggen die het gevolg zijn van het onvermogen van de platen om langs elkaar te glijden. Net als de historische seismiciteit komt plaatvergrendeling vaker voor in de noordelijke en zuidelijke delen van Cascadia.,
geologen zijn nu ook in staat om moeilijk te detecteren seismische gerommel, bekend als tremor, waar te nemen. Deze gebeurtenissen vinden plaats over de tijdspanne van enkele minuten tot weken, veel langer dan een typische aardbeving. Ze veroorzaken geen grote bewegingen op de grond, ook al kunnen ze aanzienlijke hoeveelheden energie vrijgeven. Onderzoekers hebben deze signalen pas in de laatste 15 jaar ontdekt, maar permanente seismische stations hebben geholpen bij het bouwen van een robuuste catalogus van gebeurtenissen. Tremor lijkt ook meer geconcentreerd te zijn langs de noordelijke en zuidelijke delen van de breuk.,
Wat zou deze situatie veroorzaken, met het gebied onder Oregon relatief minder actief door al deze maatregelen? Om uit te leggen dat we diep moesten kijken, meer dan 100 kilometer onder het oppervlak, in de aardmantel.
beeldvorming van de aarde met behulp van verre bevingen
artsen gebruiken elektromagnetische golven om interne structuren zoals botten te “zien” zonder dat een menselijke patiënt deze direct hoeft te bekijken. Geologen beelden de aarde ongeveer op dezelfde manier in. In plaats van röntgenfoto ‘ s gebruiken we seismische energie die straalt van verre magnitude 6.,0-Plus aardbevingen om ons te helpen “zien” functies die we fysiek gewoon niet kunnen krijgen. Deze energie reist als geluidsgolven door de structuren van de aarde. Als gesteente warmer is of gedeeltelijk gesmolten, vertragen de seismische golven. Door de aankomsttijden van seismische golven te meten, maken we 3D-beelden die laten zien hoe snel of langzaam de seismische golven door specifieke delen van de aarde reizen.
om deze signalen te zien, hebben we gegevens nodig van seismische meetstations., Meer sensoren zorgen voor een betere resolutie en een duidelijker beeld—maar het verzamelen van meer gegevens kan problematisch zijn wanneer de helft van het gebied waarin u geïnteresseerd bent onder water is. Om deze uitdaging aan te gaan, maakten we deel uit van een team van wetenschappers dat honderden seismometers inzette op de oceaanbodem voor de westelijke VS over een periode van vier jaar, te beginnen in 2011. Dit experiment, het Cascadia-initiatief, was het eerste ooit dat een hele tektonische plaat bedekte met instrumenten met een afstand van ongeveer 50 kilometer.,
wat we vonden zijn twee abnormale gebieden onder de breuk waar seismische golven langzamer reizen dan verwacht. Deze anomalieën zijn groot, ongeveer 150 kilometer in diameter, en verschijnen onder de noordelijke en zuidelijke delen van de breuk. Vergeet niet, dat is waar onderzoekers al verhoogde activiteit hebben waargenomen: de seismiciteit, vergrendeling en tremor. Interessant is dat de anomalieën niet aanwezig zijn onder het centrale deel van de breuk, onder Oregon, waar we een afname van de activiteit zien.
dus wat zijn deze anomalieën precies?,
De tektonische platen drijven op de rotsachtige laag van de aarde. Waar de mantel gedurende miljoenen jaren langzaam stijgt, decomprimeert het gesteente. Omdat het op zulke hoge temperaturen is, bijna 1500 graden Celsius op 100 km diepte, kan het een beetje smelten.
Deze fysische veranderingen zorgen ervoor dat de afwijkende gebieden meer drijfkracht hebben—gesmolten heet gesteente is minder dicht dan vast koeler gesteente. We denken dat dit drijfvermogen invloed heeft op het gedrag van de fout hierboven., Het hete, gedeeltelijk gesmolten gebied duwt omhoog op wat er boven is, vergelijkbaar met hoe een heliumballon zou kunnen opstaan tegen een laken erover gedrapeerd. Wij geloven dat dit de krachten tussen de twee platen verhoogt, waardoor ze sterker worden gekoppeld en dus vollediger worden vergrendeld.
een algemene voorspelling voor waar, maar niet wanneer
onze resultaten bieden nieuwe inzichten in hoe deze subductiezone, en mogelijk andere, zich gedraagt over geologische tijdframes van miljoenen jaren. Helaas kunnen onze resultaten niet voorspellen wanneer de volgende grote Cascadia megathrust aardbeving zal plaatsvinden., Dit vereist meer onderzoek en intensieve actieve monitoring van de subductiezone, zowel onshore als offshore, met behulp van seismische en GPS-achtige stations om verschijnselen op korte termijn vast te leggen.
ons werk suggereert dat een grote gebeurtenis eerder zal beginnen in de noordelijke of zuidelijke delen van de breuk, waar de platen meer volledig vergrendeld zijn, en geeft een mogelijke reden waarom dat het geval kan zijn.,
Het blijft belangrijk voor het publiek en de beleidsmakers om op de hoogte te blijven van het potentiële risico dat verbonden is aan samenwonen met een subductiezonefout en om programma ‘ s zoals vroegtijdige waarschuwing voor aardbevingen te ondersteunen die onze monitoringcapaciteiten willen uitbreiden en verliezen in het geval van een grote breuk willen beperken.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op het gesprek. Lees het originele artikel.